第一章空氣預(yù)熱器間隙自動(dòng)控制裝置第一節(jié)概述空氣預(yù)熱器是大型鍋爐的主要部件，它的主要功能是利用鍋爐燃燒排放的廢煙氣來(lái)預(yù)熱即將進(jìn)入鍋爐燃燒的空氣。經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后的空氣溫度可達(dá)360°C?400°C,同時(shí)煙氣溫度下降到150°C以下，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪。LAP10321/883三分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器是一種以逆流方式運(yùn)行的再生式熱交換器。分為一次風(fēng)通道、二次風(fēng)通道及煙氣通道。當(dāng)煙氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí)，煙氣將熱量釋放給蓄熱元件，煙氣溫度降低；當(dāng)蓄熱元件旋轉(zhuǎn)到空氣側(cè)時(shí)，又將熱量釋放給空氣，空氣溫度升高，從而實(shí)現(xiàn)煙氣與空氣的熱交換。在空氣預(yù)熱器運(yùn)行期間，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)傳熱元件的空氣與煙氣存在壓力差，通常空氣流的壓力比煙氣流的壓力高些。這樣，在空預(yù)器的熱端和冷端就產(chǎn)生了空氣漏入煙氣的泄漏情況。由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子工作時(shí)卜?部溫度低上部溫度高，中間溫度高四周溫度低，致使空預(yù)器轉(zhuǎn)子工作時(shí)呈一種特殊的“蘑菇狀”變形?？諝忸A(yù)熱器下部徑向變形間隙是隨負(fù)荷的增加而減小的，一般采取預(yù)留間隙的方法。而上部變形間隙是隨負(fù)荷的增大而增大的，這是與高負(fù)荷下需要更大送風(fēng)量的要求相矛盾的。如果不采取措施，滿負(fù)荷下將有60%的漏風(fēng)是通過(guò)上部徑向變形間隙泄露的。轉(zhuǎn)子上部邊沿的極限變形量為30nmi,轉(zhuǎn)子半徑5米，一塊扇型板就可以形成0.075平方米的漏風(fēng)面積，如果能測(cè)量空預(yù)器轉(zhuǎn)子外沿的變形量，并根據(jù)測(cè)量的變形量控制機(jī)械升降機(jī)構(gòu)提升扇型板上下動(dòng)作來(lái)補(bǔ)償變形間隙，這樣就可以大幅度降低空預(yù)器的漏風(fēng)率?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器的熱端扇形板采用密封間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)跟蹤轉(zhuǎn)子的熱變形，使得熱端扇形板與轉(zhuǎn)子徑向密封片間隙在預(yù)熱器的運(yùn)行過(guò)程中，始終維持在冷態(tài)整定值的工作范圍之內(nèi)。第二節(jié)技術(shù)參數(shù)：間隙測(cè)量裝置的主要性能指標(biāo):1.間隙測(cè)量范圍0-10nun2.分辨率>0.Inmi3.頻率響應(yīng)>50HZ4.間隙測(cè)量探頭耐溫>420°C5.信號(hào)變送器耐溫>65°C6.輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)4-20mA第三節(jié)使用說(shuō)明一、執(zhí)行機(jī)構(gòu)空預(yù)器漏風(fēng)間隙控制系統(tǒng)以PLC作為主控元件、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)?？疹A(yù)器漏風(fēng)間隙控制系統(tǒng)是在上部扇型板上固定一個(gè)漏風(fēng)間隙測(cè)量探頭，由該探頭連續(xù)的測(cè)量扇型板與空預(yù)器轉(zhuǎn)子外沿法蘭之間的漏風(fēng)間隙。如果密封間隙因熱變形發(fā)生變化，測(cè)量探頭就可以將這個(gè)變化反饋給控制計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)扇型板的位置，使密封間隙始終維持在不使扇型板與轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈摩擦的最小間隙值。二、系統(tǒng)主要功能1、間隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)對(duì)預(yù)熱器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的間隙信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量從中找出最小值（即轉(zhuǎn)子法蘭面與扇形板之間的最小間隙值）作為調(diào)節(jié)依據(jù)。將測(cè)量的最小值與間隙給定值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量值大于給定值0.3111111時(shí)，輸出間隙大信號(hào)；當(dāng)測(cè)量值小于給定值0.2111111時(shí)，給出間隙小信號(hào)；當(dāng)測(cè)量值在給定值上0.3111111,下0.2mm之間時(shí)輸出間隙正常信號(hào)。例如：當(dāng)給定值為7.0niiii時(shí)，間隙信號(hào)在6.8mm7.311U11之間為正常，在7.3111111以上為間隙大，在6.8mm以下為間隙小。在測(cè)量信號(hào)與給定值相比大或小時(shí)，如果系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整扇形板到正常狀態(tài)。系統(tǒng)每60s根據(jù)測(cè)量的間隙最小值進(jìn)行一次調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)間與間隙偏差的大小有關(guān)，偏差越大調(diào)節(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，但每次最大調(diào)節(jié)時(shí)間均小于10s,對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)距離為liimi為提高系統(tǒng)間隙調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，防止干擾引起的執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作，調(diào)節(jié)規(guī)律中增加了調(diào)節(jié)的滯后啟動(dòng)功能。當(dāng)回路狀態(tài)由“正?！弊?yōu)椤按蟆被颉靶　钡牡谝粋€(gè)周期并不立即進(jìn)行調(diào)節(jié)，等待第二個(gè)周期的狀態(tài)，如果第二個(gè)周期的狀態(tài)恢復(fù)為“正?！眲t認(rèn)為第一個(gè)周期“大”或“小”狀態(tài)是由干擾引起的，如果第二個(gè)周期的狀態(tài)與第一個(gè)周期的狀態(tài)一致則按照相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣做既可■以有效的防止了干擾又不會(huì)降低調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度。由于防止了干擾引起的執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作，因此提高了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，減小了機(jī)械機(jī)構(gòu)的磨損，延長(zhǎng)了機(jī)構(gòu)的使用壽命，這也是新系統(tǒng)的重要改進(jìn)之處。2、過(guò)電流調(diào)節(jié)當(dāng)預(yù)熱器主電機(jī)電流因扇形板與轉(zhuǎn)子摩擦而增大，達(dá)到過(guò)流調(diào)節(jié)設(shè)定值時(shí)（一般比正常工作值大3A）且持續(xù)時(shí)間超過(guò)0.5s，系統(tǒng)將自動(dòng)提升該預(yù)熱器上的所有扇形板，直到電流恢復(fù)到設(shè)定值以下，再延時(shí)提升6s停止，等待預(yù)熱器旋轉(zhuǎn)超過(guò)一周（時(shí)間為60s）O在60s以內(nèi)如果還有某個(gè)點(diǎn)電流大于設(shè)定值則繼續(xù)提升扇形板，如果沒(méi)有則進(jìn)行下一步調(diào)節(jié)。第二步調(diào)節(jié)開(kāi)始后保持2號(hào)和3號(hào)扇形板位置不動(dòng)，然后將1號(hào)扇形板投入自動(dòng)，由于此時(shí)，間隙測(cè)量值大于給定值，扇形板自動(dòng)下放，當(dāng)?shù)谝粔K扇形板調(diào)節(jié)到正常后，如下放中未發(fā)生二次過(guò)流則可判定轉(zhuǎn)子電流增大不是由第一塊扇形板引起的，系統(tǒng)將按次序自動(dòng)下放第二塊扇形板和第三塊扇形板，如果某一塊扇形板在下放過(guò)程中發(fā)生二次過(guò)流，則可以判斷是由該扇形板引起主電機(jī)過(guò)流。處理方法不是簡(jiǎn)單的提到上極限，而是將其提升，等電流正常后再延時(shí)提升6s停止（對(duì)應(yīng)0.5mm）然后以實(shí)際測(cè)量值作為新的給定值，這樣扇形板就會(huì)在新的合適位置繼續(xù)投入自動(dòng)。系統(tǒng)增加此功能后，不但提高了系統(tǒng)的安全性，而且可最大限度的減小預(yù)熱器的漏風(fēng)量，可使系統(tǒng)達(dá)到最佳控制效果。PLC實(shí)現(xiàn)的功能1)對(duì)空預(yù)器間隙信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算處理、給出間隙狀態(tài)、發(fā)出機(jī)構(gòu)上升、下降動(dòng)作進(jìn)行空預(yù)器間隙調(diào)節(jié)。2)對(duì)主電機(jī)電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算處理、給出過(guò)流信號(hào)、進(jìn)行過(guò)流調(diào)節(jié)。3)處理就地柜和程控柜按鈕輸入信號(hào)并給出相應(yīng)動(dòng)作信玷、處理過(guò)載和停轉(zhuǎn)輸入信號(hào)并給出相應(yīng)動(dòng)作信號(hào)。4、上位機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能1)從PLC讀取動(dòng)態(tài)間隙值和電流值，并在屏幕上的相應(yīng)位置以條形圖和數(shù)字形式顯示。2)從PLC讀取間隙調(diào)整、過(guò)流調(diào)整動(dòng)作信號(hào)和程控柜按鈕操作信玷，并在屏幕相應(yīng)位置以圖片形式指示。3)實(shí)現(xiàn)對(duì)間隙給定值、電流給定值的設(shè)定，并下傳到PLC4)實(shí)現(xiàn)對(duì)間隙給定值、電流給定值的設(shè)定，并下傳到PLC5）顯示間隙信號(hào)歷史曲線三、系統(tǒng)操作說(shuō)明1、就地柜操作說(shuō)明就地操作箱上有上升、下降和緊急提升操作按鈕，操作優(yōu)先級(jí)最高。注意：只有當(dāng)程控柜的220V電源空開(kāi)合閘后，就地柜的上升、下降按鈕操作才有效。就地柜上的數(shù)字顯示表實(shí)時(shí)顯示間隙值。2、程控柜操作說(shuō)明1）手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)：用來(lái)進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)的切換2）上升、下降按鈕：當(dāng)手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，分別用來(lái)提升和下放扇形板。3）緊急提升按鈕：無(wú)論系統(tǒng)是在手動(dòng)或是在自動(dòng)狀態(tài)下，該按鈕可用來(lái)在故障時(shí)緊急提升扇形板，直至提到上限或超時(shí)（300秒）才停止，或通過(guò)復(fù)位按鈕來(lái)手動(dòng)停止。）光子牌：包含有AB側(cè)故障指示。3、上位機(jī)操作說(shuō)明啟動(dòng)上位機(jī)，首先進(jìn)入間隙控制系統(tǒng)主畫面，主畫面主要內(nèi)容有:A、B兩側(cè)轉(zhuǎn)子動(dòng)畫圖、六路動(dòng)態(tài)間隙條形圖和數(shù)字指示、A、B兩側(cè)主電機(jī)電流指示，屏幕最下有畫面選擇按鍵提示。F1A側(cè)狀態(tài)畫面，主要內(nèi)容有：A側(cè)轉(zhuǎn)子動(dòng)畫圖、三路動(dòng)態(tài)間隙條形圖和數(shù)字指示、A側(cè)故障提示、A主電機(jī)電流和狀態(tài)指示、60s間隙狀態(tài)指示、60s調(diào)節(jié)動(dòng)作指示。如圖9F2B側(cè)狀態(tài)畫面，主要內(nèi)容有：B側(cè)轉(zhuǎn)子動(dòng)畫圖、三路動(dòng)態(tài)間隙條形圖和數(shù)字指示、B主電機(jī)電流和狀態(tài)指示、B側(cè)所有故障提示、60s間隙狀態(tài)指示、60s調(diào)節(jié)動(dòng)作指示。如圖10F3tii定值設(shè)定地面，主要內(nèi)容有：六路間隙給定和兩側(cè)電流給定設(shè)置、“間隙設(shè)定修改允許”按鈕、“電流和停轉(zhuǎn)修改允許”按鈕、下傳給定按鈕。間隙給動(dòng)設(shè)置操作步驟：按工控機(jī)顯示屏右側(cè)面板鍵盤上的一-業(yè)或“Tab”鍵把焦點(diǎn)移到“間隙設(shè)定修改允許”按鈕，按下，焦點(diǎn)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到A1間隙給定設(shè)置，按下顯示屏下方的SF1鍵設(shè)定增加，反之按下SF2設(shè)定減小，利用鍵選擇下一路，設(shè)定完畢，按“Tab，，鍵和—f-U巴焦點(diǎn)移到“下傳確認(rèn)”按鈕，數(shù)據(jù)下傳到PLCOSF3用于設(shè)定是否進(jìn)行停轉(zhuǎn)檢測(cè)，反復(fù)按下SF3，設(shè)定狀態(tài)在ON和OFF之間切換。電流和停轉(zhuǎn)設(shè)定需要密碼。輸入正確密碼，按“Tab”鍵，把焦點(diǎn)移到“確定”按鈕，按“Enter”即回車鍵確定，或按一選擇“取消”按鈕，取消設(shè)定。F4——操作和報(bào)警記錄畫面，主要記錄每天的操作、故障名稱和發(fā)生時(shí)間。如圖13F5—間隙歷史曲線畫面，記錄100s內(nèi)的間隙歷史曲線，按一次為A側(cè)間隙，兩次為B側(cè)，在按為A側(cè)，依次切換。F6——返回系統(tǒng)主畫面。ALT+F7—退出系統(tǒng)組合鍵，關(guān)機(jī)有關(guān)機(jī)密碼XUTO退出系統(tǒng)缺省為關(guān)機(jī)。利用—f—J進(jìn)行按鈕選擇。四、調(diào)試步驟檢查電機(jī)接線在就地柜內(nèi)合上總空開(kāi)，合上要檢查電機(jī)空開(kāi)，當(dāng)按“上升”按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手動(dòng)搖柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)就地位置：以A側(cè)為例：煙氣與一次風(fēng)之間的扇形板為A1；一次風(fēng)與二次風(fēng)之間的扇形板為A2;二次風(fēng)與煙氣之間的扇形板為A3調(diào)整間隙。先用內(nèi)六方扳手打開(kāi)渦流傳感器的變送器箱，將撥碼開(kāi)關(guān)打到ON位置。1標(biāo)定零點(diǎn)在就地操作面板上按“上升”按鈕，此時(shí)在空預(yù)器里，刮去法蘭面煙灰，塞入5nmi塞尺，要求塞尺不能上下移動(dòng)，剛好可以左右移動(dòng)。調(diào)節(jié)P1，使輸出為IV或4niA,確定零點(diǎn)。2標(biāo)定上限及調(diào)整線性在就地操作面板上繼續(xù)按“上升”按鈕，塞入9nmi塞尺，要求塞尺剛好可以左右移動(dòng)。松開(kāi)“上升”按鈕。調(diào)節(jié)P2，使輸出為2.6V或10.4mA,調(diào)整線性。調(diào)節(jié)P1，使輸出為4.6V或18.4niA,確定上限。注意:1在反復(fù)升降扇形板的過(guò)程中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)反復(fù)動(dòng)作，可能造成熱繼電器動(dòng)作,后可自動(dòng)恢復(fù)。2探頭輸出信號(hào)線，紅色為電源線，綠色為信號(hào)線，黑色為地線。調(diào)整空預(yù)器上限開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)）1第一上限開(kāi)關(guān)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線盒內(nèi),插入接近開(kāi)關(guān)，調(diào)整開(kāi)關(guān)位置，就地操作“上升”“下降”按鈕，使第一上限開(kāi)關(guān)在1Onun左右動(dòng)作。2第二上限開(kāi)關(guān)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線盒內(nèi),插入接近開(kāi)關(guān)，調(diào)整開(kāi)關(guān)位置，就地操作“上升”“下降”按鈕，使第二上限開(kāi)關(guān)在12mm13111111左右動(dòng)作。注意：1上限開(kāi)關(guān)位置要求在冷態(tài)下調(diào)試。2.就地位置中，上面位置為第一上限，下面位置為第二上限3.近開(kāi)關(guān)的工作范闈是：07niin信號(hào)線中，藍(lán)色為+24V電源線，棕色為-24V電源線，黑色為信號(hào)線。五、系統(tǒng)故障診斷與處理由于系統(tǒng)采用了高性能的PLC作為控制器，因此除能完成基本的調(diào)節(jié)功能外系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了完善的故障自動(dòng)診斷功能，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別一些重要的故障信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行記錄，對(duì)需要立即處理的故障信號(hào)還通過(guò)報(bào)警信號(hào)燈進(jìn)行提示，以提醒操作人員進(jìn)行處理。這些故障自動(dòng)診斷功能的引入進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)投入率，減輕了維護(hù)和檢修的工作量。系統(tǒng)可識(shí)別的故障共計(jì)有以卜十一種，現(xiàn)將其判斷原理和處理方法介紹如卜.：1）過(guò)流調(diào)節(jié)當(dāng)預(yù)熱器主電機(jī)電流大于設(shè)定值持續(xù)時(shí)間超過(guò)0.5s,則啟動(dòng)過(guò)流調(diào)節(jié)程序，在A、B側(cè)狀態(tài)顯示畫面中顯示“電機(jī)正常”的位置顯示“過(guò)流調(diào)節(jié)”,過(guò)流調(diào)節(jié)結(jié)束后，狀態(tài)自動(dòng)變?yōu)椤半姍C(jī)正?！監(jiān)該信號(hào)不輸出報(bào)警燈信號(hào)，只記錄在操作和故障記錄畫面中。2）嚴(yán)重過(guò)流當(dāng)預(yù)熱器主電機(jī)電流超過(guò)過(guò)流設(shè)定值3A時(shí)，該信號(hào)動(dòng)作，電機(jī)狀態(tài)顯示為“嚴(yán)重過(guò)流”O(jiān)此信號(hào)比較危險(xiǎn)，應(yīng)首先檢查如此大電流是否由上部扇形板引起，如果是則說(shuō)明系統(tǒng)的提升機(jī)構(gòu)有嚴(yán)重問(wèn)題，必要時(shí)需用人力提升有問(wèn)題的扇形板，此信號(hào)在電流恢復(fù)至過(guò)流設(shè)定值以下時(shí)恢復(fù)。該信號(hào)輸出報(bào)警燈信號(hào)，并記錄在操作和故障記錄畫面中。3)上限動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到了行程上限。4)上限異常為防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)因上限失效而無(wú)限制提升造成電機(jī)和機(jī)構(gòu)損壞，系統(tǒng)配置了第一上限和第二上限兩個(gè)上限開(kāi)關(guān)。正常工作時(shí)，都處于斷開(kāi)位置，其狀態(tài)在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中以“A(B)上限脫開(kāi)”顯示；第一上限比第二上限位置低，所以在第一上限正常工作時(shí)，第二上限永遠(yuǎn)不會(huì)動(dòng)作。當(dāng)?shù)谝簧舷迍?dòng)作時(shí)，其狀態(tài)在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中以“A(B)上限動(dòng)作”顯示，并記入操作和故障記錄畫面：當(dāng)?shù)诙舷迍?dòng)作時(shí)，其狀態(tài)在A側(cè)狀態(tài)畫面中以“A(B)上限異?！憋@示，并記入操作和故障記錄畫面，發(fā)現(xiàn)該信號(hào)時(shí)，應(yīng)盡快檢查相應(yīng)機(jī)構(gòu)的上限開(kāi)關(guān)，更換損壞的限位開(kāi)關(guān)，該信號(hào)在上限脫開(kāi)后復(fù)位。以上兩個(gè)信號(hào)不輸出報(bào)警燈信號(hào)，只記錄在操作和故障記錄畫面中記錄。5)空開(kāi)跳閘當(dāng)就地柜中某一回路的空氣開(kāi)關(guān)跳閘后，在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應(yīng)位置顯示“空開(kāi)跳閘”,此信號(hào)出現(xiàn)后，應(yīng)在查明跳閘原因后，合上空氣開(kāi)關(guān)，該信號(hào)會(huì)自動(dòng)消失。該信號(hào)能輸出報(bào)警燈信號(hào)，并記錄在操作和故障記錄畫面中。6)輸出回路故障當(dāng)PLC輸出上升、下降信號(hào)后，對(duì)應(yīng)的接觸器在Is內(nèi)未吸合則判為輸出回路故障，在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中顯示間隙狀態(tài)的相應(yīng)位置以“回路故障”顯示。此信號(hào)出現(xiàn)后，應(yīng)檢查PLC輸出模塊至接觸器之間的連線以及接觸器的好壞。該信號(hào)在PLC的輸出得到接觸器響應(yīng)后自動(dòng)消失。該信號(hào)能輸出報(bào)警燈信號(hào)，并記錄在操作和故障記錄畫面中。）熱繼電器動(dòng)作當(dāng)就地柜中某一回路的熱繼電器動(dòng)作后，在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應(yīng)位置顯示“熱繼電器動(dòng)作”此信號(hào)出現(xiàn)后，應(yīng)在查明動(dòng)作原因后，復(fù)位熱繼電器，該信號(hào)會(huì)自動(dòng)消失，該信號(hào)也能在熱繼電器冷卻后自動(dòng)復(fù)位。該信號(hào)輸出報(bào)警燈信號(hào)，并記錄在操作和故障記錄畫面中。8）動(dòng)力回路故障當(dāng)PLC在對(duì)間隙信號(hào)調(diào)節(jié)的過(guò)程中，連續(xù)30次調(diào)節(jié)還未能達(dá)到正常狀態(tài)，旦沒(méi)有輸出回路故障、空開(kāi)跳閘或熱繼電器動(dòng)作，則判為動(dòng)力回路故障，在A、B側(cè)狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應(yīng)位置顯示“電機(jī)故障”O(jiān)此信號(hào)出現(xiàn)后，應(yīng)檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)